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越來越多的設計師在設計初期就考慮了緊固件,闩鎖和類似硬件,但直到最關鐘後一刻才将鉸鍊留在原處。盡管許多工(gōng)程師面臨縮短(duǎn)的設計周期,但是在設計場空周期的後期考慮鉸鍊可能會(huì)嚴重限制友靜某些選擇。這會(huì)損害設計,迫使非标準零件進入産品,窗我同時(shí)增加成本并降低(dī)性能。在應用程序中設計鉸鍊很容易,尤其是在牢記以下注意事項的情況下家月。
鉸鍊會(huì)承受多少負載?
強度要求在任何設計中都起着重要作用。在指定鉸鍊時(shí),關鍵的考慮因素不(bù)僅包雪慢括門的重量,還包括所有可能的外部負載。考慮一下動态負載-設備會(huì)安裝在門上嗎?更重要的是,人們(men)會(huì)挂在敞開(kāi)的門上嗎?
制造和安裝變化通(tōng)常會(huì)導緻鉸鍊之間的線子負載分配不(bù)均。請記住,随着門寬與高之比的增加,應力将變得(de)更加嚴重。确定強度要求意味着要考慮所有來源的總施加載荷。(有關計算每個鉸鍊承受的力的大(dà)小,請南黑參見邊欄。)
為(wèi)了獲得(de)最大(dà)的強度,請将鉸鍊在門的最長(chán道區g)邊緣上放置得(de)盡可能遠。根據設計,使用較小的鉸鍊間距以加固門或确保密封墊密封。
考慮整體設計
考慮門和框架設計的靈活性。墊片密封和美學限制等要求可以幫助确定應用的最佳鉸鍊家林選項。通(tōng)常,門和框架的設計可以進行修改,以适應随時(sh上說í)可用的鉸鍊,從而降低(dī)總體成本。
隐蔽式與外部安裝的鉸鍊隐蔽式或内部鉸鍊安裝在門和框架的内部。它們(men)提供了幹淨的外部面闆,并消除了故意破壞來拿者的攻擊點,從而提高了安全性。如(rú)果使用隐藏式鉸鍊,請考慮内部突出量。
例如(rú),對于電子(zǐ)外殼,由于内部安相懂裝了許多組件,因此内部空間受到限制。此外,隐藏的鉸鍊可能會(huì)限制進入并引起其他(tā)問題,即安裝和隐我時藏安裝硬件。這些鉸鍊适用于特定的門和框架配置,因此在設計産品和安裝選件時(shí)窗靜應牢記這些鉸鍊。
暴露或外部鉸鍊安裝在門和框架的外部。它們(men)解決了内部空間有限的問題,比隐藏式鉸鍊提供了更大(dà)的呢鄉強度,并且可以允許更大(dà)的開(kāi電玩)門角度。它們(men)在設計過程中的任何時(shí)候都更術放容易适合于某個應用程序,并且更加通(tōng)用-一種鉸鍊設計通(tōn話林g)常可以用于多種應用程序。
由于暴露的鉸鍊在産品外部可見,因此美觀可能是一個因素。注意确保外部鉸鍊的設計與應用程序完美融合。此外,如(rú)果鉸鍊從門上伸出太遠,請評估醫少用戶碰到或鈎住鉸鍊的風險。
門和框架的配置
隐藏式和外部鉸鍊都可能需要特定的門和框架配置,需要書暗不(bù)同的安裝方式。在選擇外部安裝的鉸鍊時(shí),請确定您的門和框架配置子司需要直列鉸鍊還是偏置鉸鍊。
開(kāi)啟角度如(rú)今,許多應用程序都需要免提操作,即無需有人手持即可保持門打美子開(kāi)的能力。如(rú)果是這種情況,請考慮使用具有内置止動功能的鉸鍊以預設角度老聽保持門打開(kāi),或者使用可調節摩擦功能使用戶收緊或釋放門擺。這兩種鉸鍊樣式都消除了輔助機械支撐,例如(rú)兵就氣撐或門撐。
定位鉸鍊和摩擦鉸鍊是兩種産品合而為(wèi)一-鉸鍊和鐘上門撐。它們(men)還減少了采購和庫存的零件數量,通(tōng)過安裝一種産品姐腦減少了安裝時(shí)間,并降低(dī)了總體成本。
大(dà)多數定位鉸鍊都帶有預設的打開(kāi)角度,例如(rú)80文訊°,120°和170°。理一
許多軸承還提供了負的制動角度(例如(rú)–5&到票deg;),使合頁在關閉時(shí)略微超過中心,北妹将門牢固地靠在框架上,并減少了振動。在某些情況下,這消除了闩鎖。建議将定位鉸鍊用于小型,輕巧的應用。
内部空間的可移動性/可訪問性如(rú)果用戶或服務技術人員需要完全進入機櫃或機箱的内部,則可取下著黑的鉸鍊可能是答(dá)案。如(rú)果産品出廠時(shí)未組裝或門和框架在不(厭匠bù)同的位置制造,則可移動鉸鍊也很有價值。擡起式鉸鍊或帶有可伸縮銷的鉸鍊很容易卸下。
擡起式鉸鍊無需任何工(gōng)具即可一次移動門。隻需将其從安裝在框架上的鉸鍊銷上提起即可。通(tōng)過将門降低(dī)回合頁銷上方來更換門。雙手仍然可以自由操縱門。帶有可伸縮銷的鉸鍊可在不(bù)提起門的情況下卸匠微下門。要卸下,請縮回鉸鍊銷并筆直拉開(kāi)門。要裝回門,請對準鉸鍊的兩半并伸出鉸鍊銷,将門重新固定到位。師費帶有永久固定在葉子(zǐ)上的銷釘的鉸鍊不(門身bù)會(huì)讓銷釘脫落或丢失。如(rú)果不(bù)能保證鉸鍊軸保持垂直和穩定,白暗則伸縮鉸鍊銷是更好(hǎo)的選擇。
行業規範
選擇鉸鍊可能取決于最終産品将在哪裡使用。在設計産品和選擇鉸鍊時(shí),請考慮所需的任何法規或規格。例如(rú),可能需要在容納電子(zǐ)設備的室個在外外殼上使用的鉸鍊滿足NEMA和IP标準。在食品設備行業,NSF認證對材料和設計施加了嚴格的指導原則。
鉸鍊可以按原樣證明符合規格,或者該規格可能需要評估整個系統。選擇一種能夠滿足所有産品标準的鉸鍊。了解行業需求可确保為(wèi)應用選擇最佳鉸木懂鍊,在認證過程中節省時(shí)間和金(jī行我n)錢以将産品推向市場。
安裝方法
考慮設計和安裝過程中的制造公差,尤其是在算為對準門和框架上的鉸鍊的地方。開(kāi)槽孔可能有助于補償制造差異。
此外,請了解鉸鍊在制造過程中的安裝位置。确定葉子(zǐ)是否将同時(shí)或在不(bù)同位置組裝到門和框架上紅了,然後再組裝。安裝方法包括螺釘,螺柱,鉚釘,焊縫和粘合劑。另外,确定安裝所需的任何工(gōng)具以及硬件本身的間隙友行。
材料
在評估材料時(shí),請考慮潛在的環境條件和應用和子程序的最終用途。溫度範圍,化學暴露,紫外線輻射和潮濕條件會(huì)醫這影響鉸鍊材料的選擇。鉸鍊有多種材料,例如(rú)鋼,不(bù)鏽鋼,壓鑄內少鋅和工(gōng)程塑料。鋼和不(bù)鏽鋼鉸鍊可承受較大(dà)的溫度變化。工(gōng)程塑料和不(bù)鏽鋼具有是議耐腐蝕性。塑料可減少噪音和振動。
諸如(rú)強度,耐腐蝕和抗紫外線性,重量以及美觀等因素會(huì)影響鉸鍊計動的選擇。
美學
,以優化整體質量和成本效益,與審美的平衡性能需求。大(dà)型外部鉸鍊給人以強大(dà)的印象。隐藏式鉸鍊消除了外觀問題。為(wèi)了增強應用程序的設計,可以輕松定制大(dà)多章森數塑料和粉末塗層鉸鍊,以滿足顔色規格。
一些鉸鍊包括可隐藏安裝硬件的卡扣式封蓋,使它們(m吃對en)看起來更光滑。也可以通(tōng)過從門或框架的背面安裝鉸鍊來隐藏安裝硬件。
概覽:
在鉸鍊中設計時(shí)要問的10個問題
計算每個鉸鍊
受力的量以下示例顯示了用于确定作用在每個鉸鍊上朋資的受力量的基本計算方法。這些計算假設所有鉸鍊之間的載荷分布均勻。然而,實際上,制造變化和制造公差通(tōng)常意味着一個鉸鍊将承受大(dà刀紅)部分負載。應用足夠的安全系數并在最終應用中測試鉸鍊錢又。
1.對于具有垂直軸的門,請使用兩個鉸鍊:
A.計算軸向載荷(R 軸向):将由門和與其相連的組件(F 門)産生的力加到施加在門上的外力(F ext)并除以2:2:
R 軸向 =(F door + F ext)/ 2
B.計算徑向載荷(R 徑向):将門和附件(F 門)産生的力乘以從鉸鍊到門重心的距離(d 1)。
然後,将施加在門上的外力(F ext)乘以從鉸鍊到門上的外部負載(d 2)的距離。将這兩個值相加并除以鉸鍊之間的距離(d 鉸鍊):
R 徑向 = [(F 門 • d 1)+(F ext • d2 ]] / d 鉸鍊
2.對于水平軸線的門,利用兩個鉸鍊:
A.所述的軸向載荷(ř 軸向)= 0
B.計算每個鉸鍊的徑向載荷(R 徑向):
1.将門和附件(F 門)産生的力乘以鉸鍊之間的距離(d 鉸鍊)與鉸鍊到鉸鍊之間的距離之差。門的重心(d 1)。然後除以鉸鍊之間的距離(d 鉸鍊):
R 徑向 1 = F 門 •(d 鉸鍊 – d 1)/(d 鉸鍊)
2.将門和附件(F 門)産生的力乘以從鉸鍊到門重心的距離(d 1),然後除以鉸鍊之間的距離(d 鉸鍊):
R 徑向 2 = F 門 • d 1 /(d 鉸鍊)
3.如(rú)何計算水平軸門上的制動或摩擦鉸鍊所需的扭矩:
A.要找到由作用在門和附件上的所有力産生的扭矩(T 門):将鉸鍊與門之間的距離乘以所述門(的重心d 1)乘以cos(θ),并通(tōng)過由門和附件(産生的力老現˚F 門):
Ť 門 = d 1 •COS(θ)• ˚F 門
這是需要的最小扭矩在沒有外部負載的情況下将門固定到厭唱位。
B.計算克服門上所有鉸鍊所需的總扭矩(T 抵抗力):将每個門的鉸鍊數量(n)乘以克服鉸鍊的棘歌但爪或摩擦力所需的扭矩(T 鉸鍊)。
Ť 抗蝕 = N• Ť 鉸鍊
選擇的數量和類型的鉸鍊,使得(de)總轉矩要白討求克服在門的鉸鍊的所有(Ť 抗蝕劑)比由所述門的力(産生的扭矩更大(dà)Ť 門)。
C.要計算施加在門上的外力,請從克服門上所有鉸鍊所需的總扭矩(T 抵抗力)中減去(F 門)産生的扭矩。 然後通(tōng)過從鉸鍊的距離除以到門上的外部負載(d 2): ˚F EXT =(Ť 抗蝕劑 - Ť 門)/ d 2 F EXT表示所需的外部的力以克服鉸鍊的扭矩,并從移動門位置θ。
需要多強的鉸鍊?考慮以下因素:
1.門重多少?
要确定門的重量,請将體積乘以門材料的密度。對于簡單的矩形門,這等于長(cháng)度,寬度,高筆黑度密度。更好(hǎo)的是,如(rú)果有門的樣本,請将其放在秤上歌紙。
2.門的重心在哪裡?
對于厚度均勻的門,重心(Cg)将位于門的精确中心。不(bù)幸的是,大(dà)多數門不(bù)是統一的。海又如(rú)果有門樣品,可以使用以下方法來确定Cg,而與門的形狀無關:
3.還将施加哪些其他(tā)載荷?
考慮可能要固定在門上的組件的重量。電子(zǐ)或冷卻設備會(huì)安裝在門校市上嗎?是否有挂鈎或提手用來挂東西?此外,請記住門的意外用途:人們(men)站立時(了做shí)會(huì)用門支撐體重嗎?有人可以坐在門上還是爬上門?風或運動物體會(huì)施加載荷嗎?壓力是由壓縮墊圈還是由外殼内的壓力産生的?
4.盡可能在應用程序中測試鉸鍊。
從理論上講,門的垂直載荷将在鉸鍊之間平均分美樹配。然而,實際上,安裝和制造公差的變化通(tōng)常意味着一個鉸鍊首當其沖西紅。始終建議測試最終産品。
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